JP7843217B2 - 作業車 - Google Patents

Description

本発明は、凹凸のある不整地を走行するのに適した作業車に関する。

上記のような作業車として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この作業車は、車両本体に対して油圧シリンダの操作により伸縮操作可能な屈折リンク機構を介して４つの走行装置（特許文献１では「走行車輪」）が支持されている。

特開２０２２－９３１２４号公報

上記のように凹凸のある不整地を走行する作業車において、作業車の周辺の地面を照らすことができる照明装置の設置が望まれている。しかし、単に作業車の前側部分に照明装置を設置したとしても、例えば傾斜等により車両本体が傾くことで照明の照射角度が変わり、照明装置は地面とは異なる箇所を照射してしまう。

また、上記のような作業車において、予め走行先を確認するために、作業車の遠方を照射する等、状況に応じて照射方向を変更することが望まれている。

そこで、本発明の目的は、照明装置の照射方向を変更することができる作業車を提供することである。

本発明の作業車は、車両本体と、前記車両本体に設けられた荷台と、前記車両本体の傾きを変更可能な状態で前記車両本体を支持する支持機構と、前記車両本体のうちの前後方向の一方向側に設けられ、前記車両本体よりも一方側を照射する照明装置と、が備えられ、前記照明装置は、前記照明装置の照射方向の変更が不能な状態で前記車両本体に支持されており、前記支持機構は、前記車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の駆動輪と、複数の前記駆動輪を個別に昇降可能に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を個別に変更可能な姿勢変更操作機構と、を有し、傾斜地において前記複数の屈折リンク機構が作動することで前記荷台を水平にし、かつ、前記照明装置が地面を照射するように構成されている。

この構成によれば、車両本体の左右両側における前後それぞれが屈折リンク機構で昇降可能に構成されていることから、これらの屈折リンク機能の昇降動作の組み合わせることにより、様々な姿勢に姿勢変更することが可能となる。その結果、照射方向を様々な方向に変更することが可能となる。

本発明においては、前記姿勢変更操作機構を操作するために人為操作される操作具が備えられており、前記操作具は、前記車両本体のうちの前後方向の他方向側に、前記照明装置とは車両本体前後方向において反対側に位置する状態で設けられていると好適である。

作業車の側面図である。 作業車の背面図である。 作業車の平面図である。 支持機構の平面図である。 支持機構の側面図である。 制御ブロック図である。 作業車の照射方向変更処理を示す図である。 別実施形態の照射変更機構を示す図である。

本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印ＦＷの方向を「前」、矢印ＢＫの方向を「後」として、矢印ＬＨの方向を「左」、矢印ＲＨの方向を「右」とする。また、図中の矢印ＵＰの方向を「上」、矢印ＤＷの方向を「下」とする。

〔作業車の全体構成〕
図１から図３に示すように、作業車には、車両全体を支持する平面視で略矩形状の車両本体１と、車両本体１の左右両側における前後それぞれに位置し、車両本体１を支持する複数の走行装置としての駆動輪２と、複数の駆動輪２の夫々に対応して設けられた複数の補助車輪３と、複数の駆動輪２を車両本体１に対して位置変更可能に支持する支持機構Ａと、複数の駆動輪２を各別に駆動する走行駆動装置としての複数の油圧モータ４と、が備えられている。

駆動輪２は、車両本体１の左右両側における前後夫々に位置する。本実施形態では、作業車は、左前、右前、左後、及び右後の４つの駆動輪２を備える。また、左前、右前、左後、及び右後の４つの支持機構Ａを備える。支持機構Ａは、駆動輪２と、屈折リンク機構５と、屈折リンク機構５の姿勢を個別に変更可能な姿勢変更操作機構Ｄと、を備えている。本実施形態では、姿勢変更操作機構Ｄは、複数の油圧シリンダ６，７である。

本実施形態の作業車の補助車輪３、及び支持機構Ａの構造は前後で対称であり、作業車は図中で定義した前及び後の両方向に走行可能である。

車両本体１は、平面視で略矩形状であり、車両本体１の上面に、荷物を積載可能な平坦状の積載部８（荷台）が備えられている。積載部８は、平面視で略矩形状の部位であって、車両本体１の右端から左端に亘って延びている。積載部８は、その上に荷物が載置可能なように構成されている。積載部８に載置される荷物としては、例えば、農機具や、肥料、薬剤等の農業資材、収穫物や収穫カゴ、及びこれらが載置されたパレット等である。

車両本体１には、積載部８の下側において、油圧シリンダ６，７及び油圧モータ４に向けて作動油を送り出す油圧供給源９、油圧供給源９からの作動油の供給状態を調整する複数の油圧制御弁１０、油圧制御弁１０の作動を制御するＥＣＵ１１（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、電源供給用のバッテリ１２等が備えられている。油圧供給源９は、エンジン９ａによって駆動される油圧ポンプ９ｂを備えている。油圧供給源９は、作動油タンク９ｃ、ラジエータ９ｄ等も備えられている。油圧供給源９は、アンダーフレーム２４にて支持されている。燃料タンク９ｅは車両本体１の前側の高い位置に備えられている。

ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータを備えており、制御プログラムに従って種々の制御を実行可能である。複数の油圧制御弁１０及びＥＣＵ１１により制御装置Ｃが構成されている。バッテリ１２は、エンジン９ａの動力によって駆動される発電機により充電される。車両本体１の後側部には、人為操作により制御装置Ｃを制御可能な本体操作部１３が設けられている。

〔支持機構〕
上述したように、支持機構Ａは、駆動輪２と、屈折リンク機構５と複数の油圧シリンダ６，７と、を備えている。図１に示すように、屈折リンク機構５は、複数（具体的には４つ）の駆動輪２を個別に昇降可能に支持する。

図４及び図５に示すように、屈折リンク機構５には、車両本体１に支持される基端部１４と、上側端部が基端部１４の下部に横軸芯Ｘ１周りで回動可能に支持された第一リンク１５と、一端部が第一リンク１５の下側端部に横軸芯Ｘ２周りで回動可能に支持され且つ他端部に駆動輪２が支持された第二リンク１６と、が備えられている。

駆動輪２を支持する支持ブラケット１７が第二リンク１６の揺動側端部に設けられたボス部１８に縦軸芯Ｙ周りで揺動可能に支持されている。第二リンク１６の一端部側のブラケット１９と、支持ブラケット１７に設けられたアーム部１７ａとに亘って旋回操作用の油圧シリンダ２０（以下、旋回シリンダという）が備えられている。

複数の屈折リンク機構５の夫々に対応して、屈折リンク機構５の姿勢を各別に変更可能な複数の油圧シリンダ６，７が備えられている。すなわち、車両本体１に対する第一リンク１５の揺動姿勢を変更可能な第一油圧シリンダ６と、第一リンク１５に対する第二リンク１６の揺動姿勢を変更可能な第二油圧シリンダ７と、が備えられている。

第二油圧シリンダ７の作動を停止した状態で第一油圧シリンダ６を伸縮操作すると、第一リンク１５、第二リンク１６及び駆動輪２の夫々が、相対的な姿勢を一定に維持したまま一体的に、基端部１４に対する枢支連結箇所の横軸芯Ｘ１周りで揺動する。第一油圧シリンダ６の作動を停止した状態で第二油圧シリンダ７を伸縮操作すると、第一リンク１５の姿勢が一定に維持されたまま、第二リンク１６及び駆動輪２が、一体的に、第一リンク１５と第二リンク１６との連結箇所の横軸芯Ｘ２周りで揺動する。この構成により、支持機構Ａは、車両本体１の傾きを変更可能な状態で車両本体１を支持する。

複数の屈折リンク機構５夫々の中間屈折部に回転可能に補助車輪３が支持されている。
補助車輪３は駆動輪２と略同じ外径の車輪にて構成されている。第一リンク１５と第二リンク１６とを枢支連結する支軸が車体横幅方向外方側に突出するように延長形成され、支軸の延長突出箇所に補助車輪３が回動可能に支持されている。

旋回シリンダ２０の操作により、屈折リンク機構５に対して駆動輪２を縦軸芯Ｙ周りで回動することにより旋回操作させることができる。

油圧モータ４に対応する油圧制御弁１０により作動油の流量調整が行われることで、油圧モータ４の回転速度すなわち駆動輪２の回転速度を変更することができる。

〔センサ〕
この作業車は種々のセンサを備える。
図６に示すように、４つの第一油圧シリンダ６及び４つの第二油圧シリンダ７の夫々について、伸縮操作量を検出可能な複数のストロークセンサＳ１が備えられている。各油圧シリンダ６，７の伸縮操作量は、操作対象である第一リンク１５及び第二リンク１６の揺動位置に対応する検出値である。

車両本体１には車体の傾き角度を検出する傾斜センサＳ２（本発明の「傾き取得部」に相当）が備えられている。傾斜センサＳ２は、周知の構成である慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）（ＩＭＵ）を用いて構成されている。ＩＭＵは、三軸加速度センサとジャイロセンサとを有し、車両本体１の姿勢変化状態、具体的には、前後方向並びに左右方向の傾きを検知することができる。

駆動輪２の近傍には、油圧モータ４により駆動される駆動輪２の回転速度を検出する回転センサＳ３が備えられている。回転センサＳ３にて検出された駆動輪２の回転速度に基づいて、駆動輪２の回転速度が目標の値となるように、油圧モータ４への作動油の供給が制御される。油圧モータ４に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサＳ４が備えられている。圧力センサＳ４にて検出された作動油の圧力に基づいて、駆動輪２の駆動トルクが目標の値となるように、油圧モータ４への作動油の供給（圧力）が制御される。４つの旋回シリンダ２０の夫々について、伸縮操作量を検出可能なストロークセンサＳ５を備える。

〔ＥＣＵ〕
ＥＣＵ１１（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、後述する機能部に対応するプログラムを記憶する不揮発性メモリ（図示省略）と、当該プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）と、を備えている。プログラムがＣＰＵにより実行されることにより、各機能部の機能が実現される。

ＥＣＵ１１は、機能部として、走行制御部３１、旋回制御部３２、姿勢制御部３３（本発明の「傾き変更部」に相当）を備えている。

走行制御部３１は、４つの駆動輪２が接地する状態で走行するときは、４個の駆動輪２のそれぞれについて、駆動輪２の回転方向や回転速度等を制御する。具体的には、走行制御部３１は、車両本体１に設けられた本体操作部１３の車輪操作ハンドル１３ａ（図１参照）の人為操作により入力された情報に基づいて、回転センサＳ３にて検出された駆動輪２の回転速度が目標速度となり、かつ、圧力センサＳ４にて検出される駆動トルクが目標の値となるように、油圧モータ４に対して作動油を給排する油圧制御弁１０の切り換え操作を実行する。

旋回制御部３２は、旋回シリンダ２０を制御することにより、駆動輪２の操向操作が行われる。具体的には、旋回制御部３２は、本体操作部１３の車輪操作ハンドル１３ａの人為操作により入力された情報に基づいて、４個の旋回シリンダ２０に対して作動油を給排する油圧制御弁１０の切り換え操作を実行する。

つまり、操作者は、車輪操作ハンドル１３ａを操作することにより、走行制御部３１及び旋回制御部３２を制御し、駆動輪２の操向制御及び回転駆動制御を行う。

〔照射方向変更機構〕
車両本体１のうちの前後方向の一方向側（本実施形態では、前側）に設けられ、車両本体１よりも一方側を照射するヘッドライト４０（本発明の「照明装置」に相当）が備えられている。本体操作部１３には、ヘッドライト４０の照射方向を人為操作により変更する照射方向変更スイッチ１３ｂ（操作具）が備えられている。なお、照射方向変更スイッチ１３ｂは、押下可能に構成されたスイッチでもよく、レバー式のスイッチでもよく、またダイヤル式のスイッチでもよい。ヘッドライト４０の照射方向を変更する照射方向変更機構Ｅについて、以下に説明する。

姿勢制御部３３は、傾斜センサＳ２の検出情報並びにストロークセンサＳ１の検出情報に基づいて、車両本体１の水平姿勢からの前後方向での傾斜角及び左右方向での傾斜角が、本体操作部１３の照射方向変更スイッチ１３ｂの人為操作により入力された情報に対応する値になるように、４個の第一油圧シリンダ６及び４個の第二油圧シリンダ７の作動を制御する。

具体的には、姿勢制御部３３は、本体操作部１３の照射方向変更スイッチ１３ｂの人為操作により入力された情報に基づいて、４個の第一油圧シリンダ６及び４個の第二油圧シリンダ７に対して作動油を給排する油圧制御弁１０の切り換え操作を実行する。

つまり、操作者は、照射方向変更スイッチ１３ｂを操作することにより、姿勢制御部３３を制御し、姿勢制御部３３が複数の油圧シリンダ６，７を制御することで、車両本体１の傾きを変更することができる。

例えば、図７に示すように、車両本体１の前方ではなく、地面に向けてヘッドライト４０を照射するときには、複数の屈折リンク機構５のうち、前側の屈折リンク機構５を縮め、後側の屈折リンク機構５を伸ばす。その結果、作業車は、車両本体１の前側が地面に近づく姿勢となり、車両本体１に設けられたヘッドライト４０は、地面に向けて照射する。

このように、本実施形態では、ヘッドライト４０の照射方向を変更する照射方向変更機構Ｅは、屈折リンク機構５及び複数の油圧シリンダ６，７で構成されており、車両本体１の姿勢の変更を行うことで、ヘッドライト４０の照射方向の変更を行うことができる。例えば、図７で示すような傾斜地の上に平地が存在するような場合、作業車が傾斜地を登るときには、ヘッドライト４０は傾斜地に沿った方向を照射してしまい、傾斜地の上の平地の地面は照射されない。そこで、ヘッドライト４０の照射方向を変更することにより、傾斜地の上の平地の地面を照射することが可能となる。

〔別実施形態〕
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態を例示する。

（１）上記実施形態では、照明装置であるヘッドライト４０は、車両本体１のうちの前側に設けられ、車両本体１よりも前側を照射する構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、照明装置は、後側、左右横側に設けられ、それぞれ、車両本体１よりも後側、左右横側を照射するように構成されていてもよい。

（２）上記実施形態では、照射方向変更機構Ｅは、照射方向変更スイッチ１３ｂを操作ることにより、ヘッドライト４０の照射方向を変更する構成を備える構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、傾斜センサＳ２の検出結果に基づいて、水平方向に対してヘッドライト４０の角度が一定に維持されるように、ヘッドライト４０の照射方向を変更するように構成されていてもよい。このとき、水平方向を照射する水平照射モードと地面を照射する地面照射モードとに切替可能に構成されていてもよい。また、操作者の車輪操作ハンドル１３ａを操作に基づいて自動的に照射方向を変更するように構成されていてもよい。

（３）上記実施形態では、照射方向変更機構Ｅは屈折リンク機構５及び複数の油圧シリンダ６，７で構成されている構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、照射方向変更機構Ｅは、図８で示すように、ヘッドライト４０を姿勢変更可能に支持する姿勢変更部４１で構成されていてもよい。このとき、照射方向変更イッチ１３ｂの人為操作により入力された情報に基づいて、ヘッドライト４０の姿勢を変更して、照射方向を変更する構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、姿勢変更操作機構Ｄとして、複数の油圧シリンダ６，７を備えている構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、基端部１４に対する枢支連結箇所の横軸芯Ｘ１周り、及び、第一リンク１５と第二リンク１６との連結箇所の横軸芯Ｘ２周りで揺動する電動モータで構成されていてもよい。

（５）上記実施形態では、車両本体１に設けられた本体操作部１３を操作することにより、駆動輪２の操向制御及び回転駆動制御や車両本体１の傾きの変更を行う構成を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、無線通信を用いて遠隔操作可能に構成された遠隔操作装置を操作することにより、駆動輪２の操向制御及び回転駆動制御や車両本体１の傾きの変更を行う構成としてもよい。

尚、上記の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、凹凸のある不整地を走行するのに適した作業車に利用可能である。

１ ：車両本体
２ ：駆動輪
５ ：屈折リンク機構
１３ｂ：照射方向変更スイッチ（操作具）
８ ：積載部（荷台）
３３ ：姿勢制御部（傾き変更部）
Ｓ２ ：傾斜センサ（傾き取得部）
４０ ：ヘッドライト（照明装置）
４１ ：姿勢変更部
Ａ ：支持機構
Ｄ ：姿勢変更操作機構
Ｅ ：照射方向変更機構

Claims (2)

1. 車両本体と、
   前記車両本体に設けられた荷台と、
   前記車両本体の傾きを変更可能な状態で前記車両本体を支持する支持機構と、
   前記車両本体のうちの前後方向の一方向側に設けられ、前記車両本体よりも一方側を照射する照明装置と、が備えられ、
   前記照明装置は、前記照明装置の照射方向の変更が不能な状態で前記車両本体に支持されており、
   前記支持機構は、前記車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の駆動輪と、複数の前記駆動輪を個別に昇降可能に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を個別に変更可能な姿勢変更操作機構と、を有し、傾斜地において前記複数の屈折リンク機構が作動することで前記荷台を水平にし、かつ、前記照明装置が地面を照射するように構成されている作業車。
2. 前記姿勢変更操作機構を操作するために人為操作される操作具が備えられており、
   前記操作具は、前記車両本体のうちの前後方向の他方向側に、前記照明装置とは車両本体前後方向において反対側に位置する状態で設けられている請求項１に記載の作業車。